Сетевой фильтр для бензогенератора
 

Купил себе бензогенератор Etalon 3600 в качестве резервного источника питания для дома на случай отключения электроэнергии. Подключил к отопительному котлу (Вайлант турбо мини), котел запустился, работает. Но в электродвигателе насоса котла при работе от генератора прослушивается посторонний шум. К выходу гены подключил осциллограф и получил вместо нормальной синусоиды 50Гц (рис.1) синусоиду с амплитудой около 300В и частотой 50 Гц с наложением колебания с частотой порядка 2500 Гц и амплитудой около 20-30В (рис.2), что, очевидно, для эл.двигателя насоса не есть хорошо.
С бензогенераторами до этого дела не имел, поэтому обращаюсь к знающим и имеющим опыт работы с подобными установками:
1) Какая причина возникновения гармоники 2,5кГц?
2) Как ее наиболее эффективно отфильтровать для условий работы генератора от ХХ до нагрузки около 2 кВт?
Может у кого-нибудь есть схема сетевого НЧ фильтра, который сможет эффективно погашать гармоники порядка 2,5 кГц при токах до 10А?

А генератор-инвертоник?

Нет, простой, цена 2250 грн.

Скорее,такого уже не найтить.Были раньше промышленные.Попробовать хоть бумажный,полипропиленовый конденсатор впараллель.Можно и дроссель какой сварганить на железе,пермаллое,ток там небольшой.

Конденсатор подключал - при 4мкФ гармоника 2,5кГц не наблюдается, но синусоида искажается, становится похожей на треугольную. Думал сделать LC-фильтр, но не могу найти схему с подавлением на 2,5кГц, чтобы было описание характеристик дроселя - расщитать индуктивность можна, а вот наугад намотать необходимую индуктивность не смогу, а прибора для измерения нет. Ну и причина колебаний 2,5кГц интересует.

Мне это совершенно непонятно-откуда.Даже если в котле импульсный БП,частота там выше.А как с землей,нормальная?

Нет, дело в том, что такая гармоника не на котле, а на выходе генератора, то есть, ее выдает генетатор на все потребители, в том числе и на котел. Интересно, откуда она в генераторе? Ну не должно там быть таких частот! Земля, думаю, достаточная, правда, не контур, а 3 штыря длинной 2,5 метра, забитых через 1м и свареных между собой. Грунт глинистый, постоянно влажный, вода на глубине 1м.

По-моему, до меня дошло - в генераторе, кажется, есть стабилизатор напряжения, поддерживающий 220В. Может, это его работа? Или нет? Разобрать да посмотреть, что-ли? :)

Сегодня провел лабораторную работу - подключал к выходу гены конденсаторы разной емкости и обнаружил, что при увеличении емкости меняется характер и амплитуда искажений, то есть по мере увеличения емкости наблюдается увеличение амплитуды одних гармоник и уменшение других. Вывод: дело не в стабилизаторе напряжения, а в том, что генератор помимо основной гармоники интенсивно вырабатывает неосновные. При этом наибольшую амплитуду имеет гармоника с частотой около 2,5кГц. Электронщики, отзовитесь! Как наиболее эффективно отфильтровать искажения?

А как там стабилизируется напряжение? Если там электроника - может это она бузит? Там же принцип стабилизации такой же, как и в автомобиле. Там ведь тоже гена переменного напряжения еще и трехфазная. Может "шоколадка" подвозбуждается? Воткнись осциллографом в обмотку возбуждения и посмотри - может от туда ноги растут?

Гармоника очевидно от работы регулятора напряжения, встроенного в генератор. При такой величине никакой опасности ни для чего не представляет. Можно забить. А частота стабильно 2.5кГц или меняется?

Частота вроде стабильная. Генератор новый, еще только обкатываю, не разбирал, но думаю, что регулятор напряжения может быть на симисторе на выходе, а не на возбуждении. Может это и он дает "махровую" синусоиду, но вот интересно - при подключении паралельно нагрузке конденсатора 0,22 мкФ амплитуда этой гармоники значительно возрастаэт, при 4 мкФ синус почти не искажен, хотя похож на треугольник, а вот при 8 мкФ снова сильно искажается, правда, гармоника значительно меньшей частоты. Короче, больше все таки похоже на то, что не регулятор виноват, а сам гена помимо основной гармоники 50Гц вырабатывает другие гармоники, которые при разных емкостях кондеров резонируют - сегодня экспериментировал. Ну и еще - гена-то щеточный, вот только колектор там или кольца - не знаю. Если колектор, то может он "шумит"? Короче - ХЗ. Я бы и забил на это, так при работе от гены мотор насоса котла гудит неспецифически для него, а всякая вибрация и тормозные моменти на валу, думаю, здоровья ему не добавят, а котел недешовый.

Думаю, там стоит обычный асинхронный движок а насос - что-то типа Vilo. То, что он при работе издает неправильные звуки, в данном случае опасности для него не представляет. Да и в крайнем случае, по сравнению с котлом стоит недорого. ;-)

Но если достает - покопайте в сторону регулятора напряжения. Может конденсатор стоит параллельно ОВ вешать? А может там присутствует не только 2.5 кГц. Скорее всего, это так.

Конденсатор на ОВ нельзя, нарушите работу стабилизации. Генератор наверняка такой как в авто, это самое дешевое и эффективное решение, вряд ли производитель от него отошел. LC фильтр спасет гиганта мысли, правда дроссель понадобится немаленький.

http://s017.radikal.ru/i403/1110/35/fddd9795eff9t.jpg

Вот прикинул для П-образного фильтра. Ослабление частоты 2.5кГц более 40dB, нагрузка генератора на НЧ чисто активная. Кондеры должны быть качественными, металлобумажным а еще лучше современными полипропиленовыми (применяются для пуска асинхронников). Рабочая напруга не менее 450Вольт, учитывая возможность попадания в резонанс без нагрузки. Можно каждый составить из 3х штук по 10мкФ, так будет надежнее. Теперь задача сделать дроссель с требуемой индуктивностью, способный работать при НЧ подмагничивании 10А. Провод потребуется около 2мм диаметром. Очевидно будет намотано на железе от старого трансформатора, только пластины нужно собрать с зазором (если Ш-образные, то в одну сторону, витые разрезные сердечники через прокладки, торы принципиально не подходят!). Очевидно Вы будете использовать то железо, которое будет под рукой, навскидку от трансформатора 200-300Вт должно хватить, но надо проверить. Есть куча методик и программ для расчета таких дросселей. Регулировкой зазора подбирается индуктивность так, чтобы без нагрузки напряжение на выходе фильтра было чистым. Для этого достаточно, чтобы резонанс цепи не попадал ни на какую из гармоник 50Гц, иначе она будет усиливаться. точно настраивать не обязательно, достаточно увести с резонанса если вдруг появилась неожиданная гармоника на выходе.
З.Ы. На всякий случай зашунтируйте выход схемы резистором 200...300кОм 0.5Ватта, а то вдруг в том генераторе на выходе реле, чтоб не стукнуло остаточным зарядом с кондеров после выключения.

Не может там быть коллектор.Не делает коллекторный генератор синус.

100% есть другие гармоники, просто 2,5кГц с наибольшей амплитудой - проверял подключением конденсаторов разной емкости.
Дело в том, что там стоит щеточный генератор с самовозбуждением, у которого ротор должен создавать магнитное поле постоянной полярности. Поэтому там или контактные колца и диодный мост, или коллектор без диодов, а что на самом деле - хз, на гарантии разбирать не хочется :).

Спасибо за инфу! Я так примерно и представлял параметры фильтра - конденсаторы и дросель побольше. :D Вот бы еще дросель правильно расщитать! Сегодна пробовал подключать нагрузку к генератору через старый ферорезонансный стабилизатор - прочитал на одном сайте. Ну что сказать - синусоиду подправляет, остатки гармоники наблюдаются только на максимумах синусоиды, то есть ферорезонансник с гармониками почему-то не справляется при амплитудных значениях напряжения. Но как вариант можна использовать. И еще вопрос: а можна вместо LC фильтра просто включить конденсатор, экспериментально подобрав емкость, при которой искажения синусоиды минимальны? Это ведь получится своеобразный RC фильтр? Я уже писал, что при 4 мкФ искажения минимальны, а вот при 8 мкФ нехило резонирует какая-то из более низкочастотных гармоник. Короче, с конденсатором, подключеным паралельно, вреда генератору и нагрузкам не будет? Ну, зашунтировать само собой.

Дело в том, что генератор и САР поддержания напряжения считаются для определенной нагрузки, обычно активно-индуктивной, как в старые времена. А сейчас в связи с засильем в домах электронной техники с импульсными источниками питания нагрузка может быть какой угодно, в том числе нелинейной и емкостной. Настроив подавление при определенной нагрузке, при подключении любого электроприбора все развалится, и надо будет настраивать опять. П-образный фильтр хорош тем, что изменения реакции нагрузки в широких пределах мало сказываются на нагрузке, которую видит генератор.

А феррорезонансник штука хорошая, но не любит работы вхолостую (ему нужна нагрузка хотя бы 20% номинала), да и на мощность 3кВт это тот еще гроб. Но самое главное, он катастрофически не переносит отклонений частоты. При неисправности или плохой настройке стабилизатора оборотов движка серьезная авария гарантирована.

Да, я это все понимаю, просто намотка дроселя пока что представляет наибольшую проблему. Железо полкиловатного транса найти могу, а вот как с обмоткой угадать? С конденсатором заманчиво, потому что элементарно - думаю, тоже попробую, ведь генератор для резервного питания дома - 2 холодильника, котел, освещение. В котле и энергосберегающих лампах импульсные блоки питания, все остальное - активно-реактивное. Можна рискнуть? А по вечерам буду потихоньку варганить П-образный фильтр. Кстати, в качестве дроселя можна попробовать трансформатор 220/42В на 0,5кВт, подключив вторичную обмотку?
По ферорезонансному - думаю подключать только котел - 250-300Вт + паралельно лампочка на 60 Вт. Отклонение частоты 50Гц+-10Гц критично?

Трансформатор нельзя без переделок, нужен зазор в железе. +- 10герц это очень много для феррорезонансника, 2 герца максимум. С емкостью это пальцем в небо, нагрузка меняется постоянно. Транс можно попробовать переделать, собрать с зазором и померять индуктивность, если она меньше требуемой более чем в 2 раза при зазоре 0.1мм (лист офисной бумаги), то надо сматывать первичку и освобождать место в окне для домотки вторички. Если индуктивность слишком большая, увеличивать зазор и сматывать витки вторички. Если размотаете догола, можно намотать десяток витков, собрать с зазором примерно 0.2 мм и померять индуктивность, а затем посчитать, сколько потребуется витков (индуктивность пропорциональна квадрату числа витков!).

А сколько есть котел? Ватт 200? поставить для него разделительный 220/220 и серии ТА,посмотреть.

Дык гармошки через него пройдут я думаю.

Не факт.Тр-р- тоже ф-р!
Только заземление сквозняком подать.Котлы не любят без него работать.

А какая рабочая частота вращения генератора?...коллектор навряд ли будет, т.к. если частота в районе 3000об/мин, то там будет одна обмотка уложена (одна пара полюсов)...т.е. коллектор будет состоять из 2х ламелей (я таких не видел, кроме как в школьном кабинете физики, шо ручкой крутятся:D)...потому скорей всего, что там контактные кольца и мост выпрямления.....А если даже и коллектор с двумя ламелями, то он не даст гармонику такой частоты.

Да не может там быть коллектор.Кольца-да. А оборотов может быть и 1500 и 3000.